Технологии
Технология RFID

Технология RFID (англ. Radio Frequency IDentification, радиочастотная идентификация) — метод автоматической идентификации объектов, в котором посредством радиосигналов считываются или записываются данные, хранящиеся в так называемых транспондерах, или RFID-метках. Любая RFID-система состоит из считывающего устройства (считыватель, ридер или интеррогатор) и транспондера (он же RFID-метка, иногда также применяется термин RFID-тег). 

Большинство RFID-меток состоит из двух частей:

  • Первая — интегральная схема (ИС) для хранения и обработки информации, модулирования и демодулирования радиочастотного (RF) сигнала и некоторых других функций.
  • Вторая — антенна для приёма и передачи сигнала.

C введением RFID-меток в повседневную жизнь связан ряд проблем. Например, потребители, не обладающие считывателями, не всегда могут обнаружить метки, прикреплённые к товару на этапе производства и упаковки, и избавиться от них. Хотя при продаже, как правило, такие метки уничтожаются, сам факт их наличия вызывает опасения у правозащитных и религиозных организаций.

По замыслу разработчиков технологии, на объект для его контроля или учета крепится RFID-метка с уникальной информацией и позволяет идентифицировать объект, к которому прикреплена. Данная метка по беспроводной связи передает информацию о «своем» объекте в компьютерную базу данных, что дает возможность в режиме реального времени отслеживать его состояние. Впервые метки RFID стали крепить на багаж в аэропортах. Но уже первый опыт практического применения показал узкие места этой технологии: оказалось, что на длительных рейсах больше половины меток успевали размагнититься.

Ограничением для использования RFID также является металлическая упаковка и жидкости, которые не позволяют гарантировать качество считывания данных с метки.

Уже известные приложения RFID (бесконтактные смарт-карты в системах контроля управления доступом и в платёжных системах) получают дополнительную популярность с развитием интернет-услуг.

Основными достоинствами технологии RFID являются:

  • Возможность уникальной идентификации объекта;
  • Считывание метки без прямой видимости;
  • Возможность мгновенного считывания большого количества меток;
  • Объем хранимых на метке данных может достигать нескольких мегабайт и обновляться в реальном времени.

Развитие рынка средств радиочастотной идентификации (RFID) сдерживается тремя объективными факторами: стоимостью меток, сложностями со считыванием на разных объектах, а также недостаточной развитостью ИТ-инфраструктуры – таковы выводы аналитиков ID Expert. Целью исследования, проведенного этим информационным ресурсом, стало определение ключевых направлений развития решений RFID в ближайшем будущем. Большинство респондентов в качестве таких направлений называют складскую логистику, транспортную логистику и системы контроля доступа.

Как подчеркивают эксперты, в настоящее время у большинства компаний нет жесткой необходимости перехода со штрих-кодирования на технологию RFID. Ее использование может дать определенные удобства и преимущества, однако далеко не все готовы за эти преимущества платить.

Пионерами внедрения RFID становятся те, для кого критически важны скорость обработки информации, - именно они готовы платить за это цену метки. Уже вполне сформировавшимся направлением RFID являются системы безопасности и контроля доступа, а также учета основных средств. В этой сфере ожидается развитие не менее чем на 10-20% в год. Серьезный импульс этой отрасли может придать организация Универсиады-2013, Олимпиады-2014 и Чемпионата мира по футболу-2018.

RFID-метки, в отличие от штрих-кода, практически нереально подделать. Поэтому в ближайшие годы можно ожидать взрывной рост их применения в области защиты товаров от подделок: маркировка лекарств, алкогольных акцизных марок и документов. Тем не менее, наиболее емкой и потенциально интересной для игроков нишей является розничная торговля. Внедрение RFID в гипермаркетах позволит снизить потери, улучшить учет и, главное, устранить очереди, ускорив обработку покупок.

Необходимо серьезное экономическое обоснование применения технологии в той или иной отрасли – зачастую оно неочевидно, если вообще возможно. Поэтому прежде чем принять решение о внедрении RFID, компаниям приходится быть готовыми к проведению предварительных исследований. Зачастую они показывают нецелесообразность применения технологии для конкретной задачи.

Предприятия, где оперативный учет имущества не автоматизирован, часто сталкиваются с проблемами при учете активов и проведении инвентаризации. Ручной учет поступления, поиска, выдачи, перемещения и списания объектов, а также ручной ввод информации о них в базу данных чреваты ошибками и заставляют ответственных сотрудников жить в напряжении “от инвентаризации до инвентаризации”.

Вопрос автоматизированного учета и инвентаризации имущества (мебели, компьютерного парка, телефонных станций, оргтехники и т. п.), а также техобслуживания и ремонта оборудования одинаково актуален практически для любого предприятия, если количество учитываемых объектов превышает несколько тысяч. При этом с помощью технологии радиочастотной идентификации (RFID) можно в десятки раз ускорить время проведения описи, сверки и поиска нужных объектов, обеспечить достоверность данных и прозрачность учета основных средств.

При всех видимых преимуществах технологии RFID в нашей стране она пока не стала стандартом де-факто. Хотя потенциальные заказчики проявляют большой интерес к данной технологии, многие из них сохраняют осторожность в ее освоении. Как следствие, публичные объявления о завершении проектов на базе RFID довольно редки.

 

Области применения

 

Система штрихкодирования товаров, которая до сих пор широко применяется во всём мире, очень неплохо проявляет себя в розничной торговле и других сферах услуг, нацеленных на взаимодействие с конечным покупателем (особенно в новой, двумерной, её инкарнации). А вот для быстрой обработки значительного количества товаров на складах, для учёта и контроля перемещений объектов в неблагоприятных средах (в условиях загрязнённости и повышенной влажности), для множественной идентификации единиц хранения штрихкоды уже не так хороши. Их безусловное достоинство — исчезающе малая стоимость, но в логистических, медицинских и прочих серьёзных областях применения оно остаётся чуть ли не единственным.

Бесконтактные радиометки, с другой стороны, обходятся в весьма заметные суммы — несколько (до десяти) центов США за штуку даже при многомиллионных объёмах заказов. Оборудование для их считывания также недёшево; к тому же необходимо всякий раз удостоверяться, что оно соответствует ограничениям, накладываемым официальными органами той или иной страны. К примеру, в России не допускается произвольное использование радиооборудования в диапазоне УКВ (в котором как раз и работают считыватели радиометок) мощностью более 0,1 Вт, тогда как типичная мощность стационарного RFID-считывателя — 2 Вт, а переносного — 0,5 Вт.

Однако достоинства этой технологии часто перевешивают и скрадывают все присущие ей недостатки. Специально предусмотренный стандартами RFID алгоритм антиколлизий позволяет считывать (и уверенно) многие десятки меток разом, обрабатывая, к примеру, за один проход складским стационарным считывателем целую палетту с товаром. Поскольку отсутствует необходимость в прямой видимости RFID-метки (в отличие от штрихкода), не нужно разворачивать особым образом несущий метку объект, а сама метка может быть размещена в глубине упаковки, что повышает её защиту от неблагоприятных внешних воздействий.

Основное отличие между российским и западным опытом внедрения RFID (за исключением того, что Россия начала применять технологию позже) является то, что в нашей стране гораздо слабее развита культура оценки рисков и убытков. Потери, вызванные неэффективным управлением бизнесом, на Западе оцениваются, а причины их возникновения выявляются и устраняются. У нас же к таким потерям до сих пор относятся, как к “каре божией”, которую нельзя ни предвидеть, ни предотвратить, даже если подобные потери возникают с завидным постоянством. Из-за этого экономическую эффективность RFID-проектов, которые в основном предлагают снижение уровня ошибок, весьма сложно оценить. Предприятие не знает, сколько оно теряет, и, следовательно, не может оценить, насколько эффективно RFID может сократить эти издержки.

Тем не менее серьезный интерес к RFID проявляют крупные ритейловые компании, производители и продавцы одежды, обуви, мебели и лекарственных средств. Также значительную долю рынка занимают проекты автоматизации библиотек и архивов. Следующим крупным шагом развития рынка RFID станет полномасштабное применение этой технологии в области розничной торговли. Это может произойти уже через два-три года.

Дополнительным же стимулом испробовать передовую технологию RFID с минимальными для себя возможными издержками с точки зрения потенциальных заказчиков является то, что решение по учету основных средств нацелено на автоматизацию внутренних процессов предприятия. Даже если при вводе в эксплуатацию новой системы и произойдут какие-то сбои или накладки, они вряд ли приведут к остановке всего предприятия и значительным издержкам в отличие от нарушений в нормальном течении процессов, связанных, например, с автоматизацией производства или внешней логистики.

 

Системы контроля доступа (СКД) на базе RFID

 

В самых простых случаях, где не требуется высокий уровень безопасности, а выделенный на организацию системы бюджет невелик, для построения СКД используется стандарт EM Marine. Все карты и считыватели этого стандарта работают на частоте 125 кГц, и именно они установлены на большинстве мелких и средних предприятий. Помимо низкой стоимости такие системы привлекательны для пользователя еще и разнообразием предлагаемых решений. Как минимум, они позволяют организовать контроль доступа через одну-две двери, а как максимум — создать современные сетевые IP-решения с возможностью масштабирования. В таких случаях используются IP-контроллеры (например, Smartec, Perco, Parsec), которые позволяют подключить к общей системе контроля доступа не только один локальный офис, но и территориально распределенную филиальную структуру.

Вообще в сфере СКУД с какими-то особыми проблемами при внедрении RFID-проектов сталкиваться не приходится. Что касается эксплуатации, то здесь изначально необходимо выяснить ту степень безопасности объекта, которой хочет добиться заказчик. К примеру, низкочастотные RFID-карты довольно-таки легко скопировать, но основная масса пользователей не имеет ни специальных знаний, ни оборудования, позволяющего это сделать. СКУД, работающие на частоте 13,56 МГц, уже лучше защищены от взлома, а тем компаниям, которые хотят добиться действительно высокого уровня безопасности на своих объектах, можно посоветовать использовать смарт-карты. К их преимуществам относятся шифрование данных при обмене между картой и считывателем, а также наличие у смарт-карт встроенной памяти, куда можно записать

 

Интернет вещей

 

С каждым годом все больше и больше предметов выпускаются с RFID – идентификатором, работающим на радиочастоте. Идея этого проекта проста: оснастить все предметы, изготовляемые человеком, RFID-чипом и отслеживать их при помощи сканеров, подключенных к Интернету. Если эта идея будет полностью воплощена, она откроет за собой бездну удобств и возможностей контроля.

RFID-чипы представляют собой микросхему с данными и антенну. Они могут быть активными и работать на батарейке, а могут быть и полностью пассивными и отражать радиоволны со сканирующего устройства. На сегодняшний день чипы RFID уже используются довольно широко. К примеру, они встроены в современные паспорта – как американские, так и заграничные российские. Это облегчает паспортный контроль и предотвращает подделки паспортов, но в то же время открывает возможность отслеживать передвижение человека по всем частям света.

Подобные чипы также используются в автомобильных шинах. Они служат для инвентаризации и определения низкого давления в шинах. Их код однозначно соотносится с уникальным номером VIN, который есть на каждой машине.

Еще одно применение RFID-чипов в США – оплата проезда по дорогам. Некоторые (но не все) дороги в США платные. Так, например, шоссе I-95, проложенное вдоль всего восточного побережья от Майами до штата Мэн, платная между Вашингтоном и Нью-Йорком. Плата взимается по участкам, причем в часы пик пункты оплаты создают на дороге пробки, если оплата производится наличными. На многих машинах в США на лобовом стекле установлен чип, номер которого определяет сумму на счету. Сканеры считывают информацию с чипа на ходу, и машине не требуется останавливаться. В некоторых городах это теперь единственный способ оплатить проезд по дороге, наличные больше не принимаются. Опять же, обратная сторона этого – передвижение машин с такими чипами легко полностью отслеживать.

RFID-чипы также можно имплантировать под шкуру домашних животных – и если четвероногий друг потерялся, по информации в чипе легко можно узнать его кличку, а также имя и адрес хозяина.

В товарах огромной сети магазинов Wal-Mart также стоят подобные чипы. Кстати, именно эта компания была среди организаций, финансировавших исследования Auto-ID Center, разрабатывающего «Интернет вещей». В 2003 году этот центр разделился на две новые организации: Auto-ID Labs и EPCGlobal. Цель Auto-ID Labs заключается в дальнейшей разработке так называемого Electronic Product Code (EPC). Это технология, призванная заменить используемый в торговле и промышленности штрих-код. Исследования и разработки в этой сфере проводятся в нескольких странах – США, Великобритании, Японии, Китае, Южной Корее и Швейцарии.

Развитие этой технологии связывают с внедрением интернет-протокола IPv6. Он отличается от IPv4 большим пространством адресов. В IPv4 адрес укладывается в 32 бита, адреса в 6-ом протоколе 128-битные. Таким образом, протокол поддерживает 2128 или же 3,4×1038 адресов. Это порядка 5×1028 адресов на каждого жителя земли, что более чем достаточно, чтобы выделить адрес для каждого из нескольких тысяч предметов, приходящихся на человека.

Таким образом, серьезных технических препятствий для создания «Интернета вещей» нет. Вопрос упирается в баланс выгод и нежелательных последствий, а также стоимости. Если текущая тенденция сохранится, можно ожидать, что появятся стандарты и законы, обязывающие их использовать. Это и будет сигналом к постепенному переселению в «Интернет вещей», в котором каждый предмет будет на учете.

 

Классификация RFID-меток

 

Существует несколько способов систематизации RFID-меток и систем:

  • По рабочей частоте
  • По источнику питания
  • По типу памяти
  • По исполнению
  • По источнику питания

По типу источника питания RFID-метки делятся на:

  • Пассивные
  • Активные
  • Полупассивные

 

Как выбрать правильную RFID систему: пошаговое руководство

 

RFID Journal выпустил пошаговое руководство для пользователей по выбору RFID системы. Сэкономьте сотни часы на исследовании существующих RFID систем с этим новым руководством, которое рассказывает о сильных и слабых сторонах различных типов RFIDтехнологий и объясняет, как определить какая из них лучше всего отвечает вашим потребностям.

Выбор надлежащей системы автоматической идентификации для своих приложений может привести вас к унынию, и некоторые системные интеграторы, которые пытаются продать клиентам решение, подходя к этому очень формально, так же не могут помочь в этой работе. И вот впервые RFID Journal предлагает руководство для выбора системы, соответствующей вашим потребностям, и объясняет профессионально и системно разницу RFID решений для различных приложений.

Этот отчет детализирует многие типы RFID технологий, включая пассивные низкочастотные (LF), высокочастотные (HF) и ультра высокочастотные (UHF) 433 МГц, 900 МГц и 2.4 Ггц активные системы; ультра широкополосные (UWB); ZigBee; Wi-fi; и другие. Помимо этого, книга дает описание, покрывающее широкий спектр различных гибридных меток, включая метки, которые сочетают RFID с инфракрасным излучением, GPS и сенсоры. Это последнее руководство поможет вам выбрать наиболее подходящую для работы систему по наиболее низкой цене.

Редакторы RFIDJournal создали этот специальный отчет для того, чтобы помочь бизнесам выбрать RFID технологию, которая может наилучшим образом отвечать их потребностям в настоящее время и в будущем. Это руководство проведет компании через процесс определения их потребностей и затем, поможет привести в соответствие с этими потребностями требования к RFID системе. Эта книга обеспечивает детальной информацией, касающейся характеристик производительности, стандартов, сильных и слабых сторон и общих приложений для каждого типа пассивных, активных и RFID-систем.

Отчет не может окончательно определить правильную RFID систему для особых нужд компании, но это руководство поможет с выбором точных опций для системы. Наша цель – сократить время заказчика, затрачиваемое на изучение соответствующих систем, и обеспечить информацией, которая необходима для выбора системного интегратора и, возможно, поставщика оборудования и программного обеспечения (хороший системный интегратор поможет в процессе выбора технологии).

 

От систем штрихового кодирования к RFID в системе розничных поставок

 

Технология радиочастотной идентификации является, наверное, самым модным трендом в маркировке товаров. RFID в торговле применяется как инструмент анализа перемещения товаров и открывает все новые перспективы,создаваемые мечтой инженеров и технологов. Самые очевидные преимущества-полный контроль над товародвижением,повышение качества обслуживания,минимизация ошибок и защита от краж. Какие еще возможности откроет внедрение RFID , покажет время. У западных ритейлеров уже наработан опыт использования радиочастотных меток ,запущены первые амбициозные RFID-проекты и в России. Какие возможности открывает использование системы RFID в торговом зале магазина, на складе и распределительном центре? Какое оборудование необходимо для организации процесса покупки товара с RFID-метками в торговом зале? Чем должен быть оснащен распределительный центр или склад для внедрения и использования RFID-системы?

Задачей ИТ-специалистов компании при выборе RFID является интеграция технологии с управлением системой поставок (SCM), управлением отношениями с клиентами (CRM) и планированием ресурсов предприятия (ERP), то есть со всей системой в целом. Кроме того, ИТ-специалистам необходимо ознакомить менеджеров по продажам с механизмом работы и преимуществами использования RFID-технологий. Основная проблема внедрения новой технологии состоит в том, что проложить мост между закрытыми системами, существующими и активно используемыми на рынке сегодня, и расширяющейся ролью новых технологий в полностью интегрированных открытых системах, включающих отлично подобранные устройства и ИТ-инфраструктуру, не так уж просто. С другой стороны, ритейлерам необходимо управлять не только товарооборотом на предприятии, но и ассортиментом используемого торгового оборудования, чтобы оптимизировать и увеличивать доходность предприятия. Менеджерам по закупкам необходимо иметь дело с реальными данными, чтобы не терпеть убытки. Кроме того, для любого предприятия ситуация, когда необходимого товара нет на складе в наличии, просто недопустима и заставляет ритейлера обращаться к другому поставщику. Технология RFID предоставляет возможность избежать подобных ошибок специалистам и обеспечивает полную и точную видимость товаров во всей системе розничных поставок.

Идея автоматизации предприятий розничной торговли далеко уже не нова. Штриховое кодирование стало самой популярной технологией автоматизации с момента появления и внедрения на рынок торгового оборудования. Использование штрих-кода на предприятиях совершенно различных отраслей способствовало увеличению производительности и, как следствие, доходности любой организации за счет снижения количества ошибок и времени, затрачиваемому на выполнение задач, связанных с товарооборотом. На сегодняшний день штрих-коды стали встречаться практически везде. Модифицируясь и развиваясь со временем, данная технология позволяет отслеживать сегодня уже все производственные процессы, каналы распределения, поставки и розничные продажи. Ценность штрихового кодирования определяется еще и популярностью, и количеством пользователей.

Технология RFID обладает большими возможностями по сравнению с системой штрихового кодирования: кодирование большего объема данных, возможность изменения и перезаписи информации, идентификация объектов без прямого контакта и вне зоны видимости, в том числе и движущихся, невозможность подделки. Несмотря на определенные выгоды, которые получает предприятие при использовании технологии RFID, нужно быть готовым и к денежным вложениям, поскольку для полноценной интеграции в торговую систему новой технологии необходимы не только RFID-этикетки, но также специальные считыватели и принтеры, система ERP. Не стоит забывать и про увеличение операционных возможностей системы. Такое полноценное внедрение позволит обеспечить чтение и запись большего количества информации.

Основная отрасль использования RFID-технологий – это, конечно, логистика и складские комплексы. Совместное использование штрихового кодирования и RFID-технологий может оказать существенное влияние на производителей, дистрибьюторов и ритейлеров. Как только новые технологии будет полностью интегрированы в уже существующие системы автоматизации и завоюют популярность и доверие конечных пользователей, RFID сможет стать надежным дополнением к уже существующим системами поможет справиться там, где штриховое кодирование является неудобным.

870.jpg
intermec-pm43.jpg